电气安全 - 快速指南



电气安全 - 电力系统

电力系统由三级网络组成——发电、配电和输电。电力系统负责利用煤炭和柴油等能源发电。连接到系统的所有设备,如电机、断路器、变压器等,都属于电力系统的一部分。

电力系统的组成部分

电力系统有六个主要组成部分。让我们看看这些组件是什么——

发电厂

发电并通过变压器进行传输的地方。

变压器

将电能从一个电路传输到另一个电路。

输电线路

电力通过输电线路传递到变电站。

变电站

电力通过媒介传输到配电线路。

配电线路

它包括连接到配电变压器的低压和中压电力线。

配电变压器

从配电线路,电力根据适当的值分配给消费者。

危险原因

每年记录的电气危险事件数以千计,其中包括超过 30 例死亡事件。因此,远离电气危险至关重要。

几个因素会导致电力危险。以下是简要描述的因素——

线路故障

接触松动、磨损和裸露的电线存在严重的健康风险。工人的责任是尽快将损坏或故障电缆的情况报告给当局。避免风险的最佳方法是告知所有人,并且如果未经合法授权,切勿尝试处理。

设备使用不当

采用安全的方法使用电气设备势在必行。如果工人未被允许或培训使用特定的电气设备,则应避免使用它。有时,带电设备看起来像是断电的,可能会导致严重伤亡。工人还应避免在悬空平台上使用电动工具,除非他/她有权这样做。

插座过度使用

所有电源插座都有阈值。使用后,插座开始磨损并构成风险。过度使用时,插座开始过热或产生的功率低于平时。如果工人发现插座过热或产生火花,则必须通知当局,而不是自己处理。

接触液体

水和所有其他液体都是良好的导电体。因此,所有工人应始终尽量使他们的电气设备远离任何液体。此外,在使用电气设备时,所有工人必须擦干双手,以避免任何触电或烧伤。

安全需求

工作场所应认真对待电气危险。每个组织都必须为所有员工开展电气安全计划。除了告知他们危险之外,工人们还应该参加安全研讨会。

许多工作场所的工人并没有太重视电气危险。一些人认为与电相关的事件是生活的一部分,有些人甚至认为事故永远不会发生在他们身上。更糟糕的是,一些工人认为健康风险是他们工作的一部分,无法避免。员工中这种类型的粗心大意态度会导致更多与工作相关的伤害。为了在工人的视角中带来有效的改变,安全计划至关重要。

电气安全 - 印度标准

在电气工程领域,工程师和其他专业人员在发电、运输、安装和使用过程中会间接接触到电。如果未采取准确的安全措施,此类情况可能会造成危险。

为了促进安全和设备的正确使用,印度标准局 (BIS) 制定了某些规则和法规。BIS 遵循以下五个原则——

  • 安全
  • 易用性和适应性
  • 简单技术
  • 物有所值的商品
  • 能源效率和环境

BIS 发布了以下公共安全标准操作规程,以便以适当的方式向公众推广信息权、透明度和问责制。

电气布线安装操作规程

  • IS − 732 (1989)

  • 章节 − 电气安装

  • 应用 − 安装设计、设备选择和安装、布线系统检查和测试

接地操作规程

  • IS − 3043 (1987)

  • 章节 − 电气安装

  • 应用 − 接地系统的设计、安装和计算

交流系统避雷器

  • IS − 3070 (1993)

  • 章节 − 电工:避雷器

  • 应用 − 避雷器的识别、额定值、分类和测试程序

现在让我们考虑 BIS 为电气化目的建立的其他重要操作规程。代码列在下表中——

一般要求
序号 标准和应用
1

IS:900

感应电机的安装和维护

2

IS:1271

电气机械绝缘材料的分类

3

IS:1646

建筑物的防火安全(一般)电气安装

4

IS:1882

公共广播系统 (PAS) 的室外安装

5

IS:1886

变压器的安装和维护

6

IS:1913

电气照明灯具的一般和安全要求

7

IS:2032

与电气技术相关的图形符号

8

IS:2274

系统电压超过 658 伏特的电气布线安装

9

IS:3034

工业建筑的防火安全(发电和配电站)

10

IS:3072(第 1 部分)

系统电压低于 1000 伏特的开关设备的安装和维护

11

IS:3106

系统电压低于 650 伏特的保险丝的选择、安装和维护

12

IS:3638

燃气继电器指南

13

IS:3646

室内照明实践

14

IS:3716

绝缘协调指南

15

IS:3842

交流系统电气继电器指南

16

IS:4004

交流系统避雷器(非线性)指南

17

IS:4146

电压互感器指南

18

IS:4201

电流互感器指南

19

IS:5571

危险区域电气设备的选择

20

IS:5572

电气装置的危险区域类型

21

IS:5780

本质安全电气设备和电路

22

IS:5908

建筑物电气装置的测量

开关设备

下表列出了开关设备维护的操作规程——

一般要求
序号 标准和应用
1

IS:375

开关设备母线、主连接和辅助绕组的制作和布置

2

IS:694(第 1 部分)

带铜导体的 PVC 绝缘电缆(电压高达 100v)

3

IS:1248

直动式电指示仪表

4

IS:2147

开关设备和控制设备外壳的防护等级(低压)

5

IS:2208

HRC 保险丝指南(高达 650v)

6

IS:3202

电气设备防气候指南

7

IS:3231

电力系统保护电气继电器指南

8

IS:4047

电压低于 1000v 的重型空气断路开关和保险丝指南

9

IS:4237

电压高达 1000v 的开关设备和控制设备的要求

10

IS:5987

电压高达 1000v 的开关选择

11

IS:335

变压器和开关设备的绝缘油

12

IS:2516(第 1 部分,第 2 节)

交流断路器(电压范围 1000v 至 11000v 的测试)

13

IS:3427

电压在 1000v 至 11000v 之间的金属封闭开关设备和控制设备

14

IS:722

415 伏交流电度表

15

IS:1951

电气工程用 PVC 套管

16

IS:2516(第 1 部分第 1 节和第 2 部分第 2 节)

交流断路器(电压在 1000v 以内的测试)

17

IS:2419

电指示仪表尺寸指南

电机控制中心 (MCC)

下表列出了电机控制中心的维护操作规程——

一般要求
序号 标准和应用
1

IS:1554(第 1 部分)

电压高达 1100v 的 PVC 绝缘重型电缆

2

IS:1822

电压低于 1000v 的交流电机启动器

3

IS:2959

电压低于 1000v 的交流接触器

4

IS:3961(第 2 部分)

PVC 绝缘和 PVC 护套电缆的推荐电流额定值

5

IS:5124

1000v 内交流感应电机启动器的安装和维护

6

IS:2959

电压低于 1000v 的交流接触器指南

逆变器

下表列出了逆变器维护的操作规程——

一般要求
序号 标准和应用
1

IS:391

电子设备的主变压器

变压器

下表列出了变压器维护的操作规程——

一般要求
序号 标准和应用
1

IS:335

变压器和开关设备的绝缘油

2

IS:2026

电力变压器

3

IS:2099

高压瓷套管

4

IS:3637

燃气继电器

5

IS:3639

电力变压器的配件和附件

电机

下表列出了电机维护的操作规程——

一般要求
序号 标准和应用
1

IS:325

三相异步电动机

2

IS:4691

旋转机械外壳提供的防护等级

3

IS:4722

旋转电机指南

电池

下表列出了电池维护的操作规程——

一般要求
序号 标准和应用
1

IS:1652

固定式电池和蓄电池使用说明,铅酸型带板式正极板

电缆

下表列出了电缆维护的规范代码:

一般要求
序号 标准和应用
1

IS:1753

绝缘电缆用铝导体

2

IS:3961(第 2 部分)

电缆电流容量指南

3

IS:3975

电缆铠装用低碳钢丝、带和带材指南

4

IS:5819

高压电缆短路容量指南

5

IS:5831

电力电缆PVC绝缘和护套指南

交流发电机

下表列出了交流发电机维护的规范代码:

一般要求
序号 标准和应用
1

IS:7132

同步电机测试指南

2

IS:5422

涡轮式发电机指南

3

IS:7306

确定同步电机参数的方法

低电压过载保护

现在我们将学习与低压过载保护相关的不同概念。

低电压释放

如果线路电压下降到异常低的值,则电气机械会损坏或无法启动服务。由于电压过低,启动器最终接触保持电磁铁上的分流线圈会使电机与线路断开。线路电压恢复后,电机恢复服务。低电压释放是意外且危险的。为了保护机器,应提供低电压保护。

低电压过电流故障

在低电压情况下,针对温度的保护称为过电流保护。过电流的主要原因有三个。原因如下:

设备过载

当设备承受超过其额定值的负载时,就会发生过载情况。这会导致过多的热量产生。

短路

如果线路与线路之间或线路与中性线之间存在任何连接,则会导致短路。这会产生高于指定额定值的温度。

接地故障

如果电流从导体流向未绝缘的金属,则会发生接地故障。

过载保护

电路中的电流基于负载的需求。如果电流增加并超过电气设备的额定值,则系统过载。电线或电缆可能无法承受更高的电流。电线会变热,甚至熔化绝缘层。这会导致火灾隐患。因此,过载保护对于避免此类事故至关重要。

过载情况的原因

以下是过载情况的不同原因:

  • 在同一电路中过度使用延长线和多个插座适配器。

  • 同时运行太多电器。

  • 当使用更多电力时,例如电气装饰。

下图显示了延长线的过度使用:

Overuse of Extension Cord

下图显示了由于过载引发火灾隐患的方式:

Overloading Triggered Fire Hazard

低电压过载的迹象

现在让我们看看低电压过载的不同迹象。以下是不同的迹象:

  • 灯光闪烁
  • 电器或墙壁插座出现火花
  • 开关面板发热
  • 灯光、电视机变暗
  • 电机速度降低

为了避免此类问题,熔断器和微型断路器被用作保护装置。在故障情况下,熔断器应熔断,断路器应打开电路。保护导体和设备免受过大电流也是很重要的。

导体保护

每根电缆都有一个额定电流,它是电缆的最大安全电流容量。该载流能力取决于以下因素:

  • 材料 - 铝或铜

  • 结构 - 单根导体或成组导体

  • 路径介质 - 开阔空气、接地或靠近热炉或在通风良好的房间内等。

熔断器或断路器应根据电缆的尺寸选择。当故障电流达到熔断器时,它将熔断。这会给电缆带来暂时的过载情况。电缆必须在很短的时间内承受短暂的过载。少量过热不会造成危险水平。这称为缓熔保护。

设备保护

熔断器和断路器可以保护电缆。但是,它们对保护插入电路中的小型设备并不敏感。因此,这些保护装置内置于电器中以防止过载。外部熔断器用于主服务面板或分面板,但设备熔断器或断路器保护电气设备的每个部分,从而确保系统安全。

下图显示了电机内部的热熔断器:

Thermal Fuse Inside a Motor

电气安全 - 短路保护

短路是指电路允许电流通过具有非常低电阻的意外路径流动。它是两个不同电位点之间的直接接触。

短路保护系统分解为以下系统:

交流系统

  • 相线与地线接触
  • 相线与中性线接触
  • 相线与相线接触
  • 电气机器绕组在同一相位内的接触

直流系统

  • 极线与地线接触
  • 两极线之间的接触

导致上述类型接触的原因可能很多,包括导体绝缘损坏、电线和电缆松动、断裂或剥落,以及灰尘、水分等导电材料的沉积。

短路的主要原因

电流突然激增,相当于工作电流的百倍流过电路。这会导致电气设备损坏。以下两种现象是造成短路破坏性影响的原因:

热现象

这种现象是指短路电流流过电路时释放到电路中的能量。这种热效应导致了短路的原因:

  • 导体接触点熔化

  • 绝缘损坏

  • 产生电弧

  • 双金属继电器中的热元件损坏

电动力现象

这种现象是指电流通过时产生的强烈机械应力,并导致以下情况:

  • 导体断裂
  • 接触器内部触点的排斥
  • 绕组中导体的变形

短路保护装置

为了保护设备和人员免受短路危害,保护装置用于电气电路中。这些装置可以检测故障并在浪涌电流达到最大值之前立即跳闸电路。

在每个电气电路中经常使用两种流行的保护装置。

熔断器

熔断器在电路中只操作一次,然后必须在跳闸后更换。它有助于逐相(单极)保护。它在低体积下提供高断流容量,从而限制了电动力应力。

以下图片显示了不同类型的熔断器:

Different Fuses

断路器

断路器可以手动或自动复位。它自动在短时间内断开电路,并将负载与电源隔离开,从而保护电路免受任何损坏。CB 的磁性触发器打开极线。CB 限制了热效应和热力学效应。它的工作速度比熔断器快。例如,模塑外壳断路器 (MCCB)、模塑外壳开关 (MCS)、空气/油/SF6/真空断路器 (ACB/OCB/SCB/VCB)。

以下图片显示了不同类型的断路器

Different Circuit Breakers

短路保护装置的特性

现在我们将学习短路保护装置的不同特性。特性如下所示:

断流容量

能够使设备在给定电压下断开电路的估计短路电流的最大值称为断流容量。

合闸容量

能够使设备在特定条件下达到额定电压的最大短路电流称为合闸容量。它是断流容量的合理倍数。

电气安全 - 接地故障保护

现在我们将了解接地故障保护是什么。我们将首先关注接地故障。

接地故障

接地故障是带电导体与大地之间意外发生的故障。当发生接地故障时,电气系统会短路,短路电流流过系统。故障电流通过大地或任何电气设备返回,从而损坏设备。它还会中断电源的连续性,并可能对用户造成电击。为了保护设备和人员安全,在安装中使用了故障保护装置。

接地故障保护装置

当发生接地故障时,这些装置发出跳闸命令以断开电路。故障电流受到限制,故障由限制接地故障保护 (REFP) 方案分散。通常使用接地故障继电器、接地漏电断路器和接地故障断路器等来限制故障电流。

接地故障继电器 (EFR)

它是一种用于具有高接地阻抗的电气装置的安全装置。它检测电气设备金属外壳上的小杂散电压。结果是在检测到危险电压时中断电路。EFR 受保护,不会因瞬态而跳闸,并防止电击。

下图显示了接地故障继电器:

Earth Fault Relay

接地漏电断路器

接地漏电断路器直接检测泄漏电流,防止人畜因触电而受伤。它是一种电压感应装置,最近已被残余电流断路器 (RCCB) 取代,后者是一种电流感应装置。它是一种特殊的闭锁继电器,连接到主电源。当故障电流从火线流向安装内的接地线时,ELCB 的线圈感应到电压并切断电源。这需要手动复位才能再次工作。RCCB 感知泄漏电流并发送信号以跳闸系统。

接地故障断路器

接地故障断路器(Ground Fault Circuit Interrupter,简称GFCI)是一种安全装置,用于防止任何故障工具插入时发生触电事故。它是一种快速断路器,在地故障发生时可在1/40秒内切断电源。它比较电路导体上设备的输入电流和输出电流。如果存在任何差异,即使小到5毫安,GFCI也会限制电流并快速跳闸。GFCI对线路接触危害的帮助不大,但可以防止火灾、过热和导线绝缘损坏。

限制性接地故障保护方案(Restricted Earth Fault Protection Scheme)

让我们考虑一个星形绕组变压器,它由一个限制性接地故障保护方案保护,并使用EFR保护装置,如下图所示。

下图显示了带有EFR的接地故障保护:

Earth Fault Protection Winding

当网络中发生外部故障F1时,I1和I2流过CT的二次侧。I1和I2的合矢量将为零。但是,如果在保护区内发生内部故障F2,则只有I2流动,而I1被忽略。合矢量电流I2通过接地故障继电器,该继电器检测故障电流并保护绕组的受限部分。故障电流大约比额定绕组电流高15%。为了避免励磁涌入电流,稳定电流必须与继电器串联。

电气安全 - 接地(Electrical Safety - Earthing)

通过低电阻导线将意外的电能直接转移到地面的过程称为电气接地。它指的是将设备的非带电部分或供电系统的零线连接到地面,地面代表零电位。漏电流选择简单的低电阻路径流动。因此,电气系统和设备免受损坏。

电气接地类型(Types of Electrical Earthing)

电气设备有两个非带电部分,例如系统的零线和设备的机架。接地系统也分为两种类型。

中性点接地(Neutral Earthing)

通过GI线将系统的零线连接到地面的过程称为中性点接地或系统接地。它用于包括发电机、变压器等的星形绕组系统。

设备接地(Equipment Earthing)

当设备的金属外壳通过导线连接到大地时,称为设备接地。在设备发生故障的情况下,故障电流流向大地,系统得到保护。

接地的必要性(Need of Earthing)

接地需要出于以下原因:

  • 保护用户免受电击。

  • 即使绝缘失效,接地系统也为故障电流提供了最简单的路径。

  • 它保护电路中使用的电气设备免受短路电流、高压浪涌和雷击的影响。

解释(Explanation)

我们现在将了解考虑以下条件时接地的必要性:

正常状态(Normal Condition)

在安装中进行系统接地是为了将各个部件与电导体或电极连接起来。电极放置在土壤附近或地下,在地下有扁平的铁质立管。非带电部件与扁平铁连接。

下图显示了无接地系统时故障电流的流动

Flow of Fault Current Without Earthing System

故障状态(Fault Condition)

在故障状态下,故障电流通过接地系统从设备流向大地。因此,设备免受短路或故障电流的影响。在故障时,电极的电压升高,并等于电极的电阻和接地故障。

下图显示了有接地系统时故障电流的流动

Fault Condition

接地电阻测量(Ground Resistance Measurement)

电极的接地电阻通过电位降落法测量。整个装置如下图所示,其中:

  • E是待测的接地电极

  • P & C是放置在距E适当距离处的两个辅助电极

  • I是通过E和C之间的电流

  • V是E和P之间测量的电压

下图显示了测量接地电阻的装置:

Ground Resistance

如果C与E之间距离足够远,则对E的电阻没有明显的影响。由于进入电极P的电流非常小,因此电极对电阻的影响也很小。现在改变电极P与E的距离,测量电阻。

下图显示了R与d曲线中的真实电阻:

Resistance Curve

从图中,曲线的某一部分标记为E的R,它是曲线上几乎水平的部分。向上倾斜表示C的电阻的影响。对于现场测量接地测试仪的校准,直接使用该比率。

风险降低(Risk reduction)

接地系统必须遵循以下标准的规则和法规以降低风险。

  • 印度标准:IS 3043 - 接地规范(最新)

  • 国家电气规范(NEC):BIS 1985年版

  • IEEE交流配电站接地安全指南 ANSI/IEEE标准80-1986号。

  • 安装前需要进行适当的检查和现场勘查。需要遵循不同的步骤流程图:检查与勘查 - 设计 - 测试 - 安装 - 维护 - 编制报告

  • 定期测量电极电阻和土壤电阻率,并应进行兆欧表测试。

  • 不要使用铜或铝线作为替代品,不要在电极上涂漆、搪瓷和油脂。保护电极引线免受机械应力和腐蚀。

  • 适当的培训和管理可以降低风险因素。

供电系统类型

我们现在将学习不同类型的供电系统。在开始之前,我们需要了解什么是电源。

电源(Power Supply)

向电气负载供电称为电源。电源的主要功能是将来自电源的电流转换为正确的电压、电流和频率,以驱动负载。电源插座、电池等储能设备、燃料电池、发电机、太阳能转换器通常被称为电源。

电源分为不同的类别。在我们接下来的章节中,我们将了解不同的类别是什么。

直流电源(DC Power Supply)

这种类型的电源向负载提供恒定的直流电压。它可以来自直流电源或交流电源。

交流-直流电源(AC-DC Supply)

交流电可以通过整流器提供直流电,整流器将变压器输出电压转换为变化的直流电压。直流电压通过电子滤波器,将其转换为未稳压的直流电压。输出端还串联了一个电阻,以限制充电电流,最终的输出功率被馈送到负载。

开关电源(Switched Mode Power Supply,简称SMPS)

主输入通过整流器和滤波器转换为直流电压,然后由电子开关以高频(10 KHz- 1 MHz)开关接通和断开。它具有保护设备和用户的安全功能。

线性稳压器(Linear Regulator)

线性稳压器将变化的直流电压转换为恒定的电压。它具有限流功能,以保护电源和负载免受过电流的影响。它独立于输入电压和负载阻抗的波动,以提供稳定的值。

交流电源(AC Power Supply)

交流电源可以从主电源获取,并通过升压和降压变压器转换为所需的电压。这种电源分为单相系统和三相系统。

可编程电源(Programmable Power Supply)

PPS可以通过模拟输入或数字接口(如RS 232)进行远程控制操作。受控属性包括电压、电流和频率(对于交流电)。

不间断电源(Uninterruptible Power Supply)

UPS具有同时从两个或多个电源获取电力的功能。它用作备用电源,因为它在主电源掉电或故障时接管负载。该过程非常快,负载永远不会出现中断。

高压电源(High Voltage Power Supply)

HDPS提供大量能量,即数百或数千伏,用于20KV以上的应用。它包括电压倍增器或高匝比变压器或两者兼而有之,以产生高电压。

电源原理(Principle of Power Supply)

在现代发电站,电力发电电压为25 KV,并将其转换为400 KV。发电机组的数量设计为提供满足季节性负载变化所需的灵活电力。其原理是通过环形系统向任何消费者供电,并从两个方向小心地馈电,并进行适当的保护以防止停电。

下图显示了从发电站到用户的电力供应分布:

Distribution of Power Supply from Power Station

实践(Practice)

应聘请经过培训的员工从事电气工作的实践。每项电气工作都必须遵循以下规范和标准,包括:

  • OSHA的员工电气安全要求

  • 国家电气规范

  • NFPA 70

外部电源的实践适用于计算机、电动汽车、焊接、飞机电源和插头适配器。

电源特性(Characteristics of Power Supply)

电源的电气特性指的是电力的质量。

  • 形状因子(Form factor)
  • 纹波系数(Ripple Factor)
  • 额定功率(Rated Wattage)
  • 标称电压(Nominal Voltage)
  • 工作电压范围(Operating Voltage Range)
  • 输入频率范围(Input Frequency Range)
  • 效率(Efficiency)
  • 负载调整率(Load Regulation)
  • 线路调整率(Line Regulation)
  • 瞬态响应(Transient Response)
  • 保持时间(Hold-up Time)
  • 保护(Protections)
  • 峰值浪涌电流(Peak Inrush Current)

问题(Questions)

1. 哪种类型的电源需要模拟输入?

    a) 高压电源

    b) 可编程电源

    c) 开关电源

    d) 交流-直流电源

答案:b

2. 以下哪项不是交流-直流电源所需的?

    a) 变压器

    b) 整流器

    c) 滤波器

    d) 电感器

答案:d

3. 以下哪项不是电源的特性?

    a) 跳闸时间

    b) 浪涌电流

    c) 线路调整率

    d) 纹波系数

答案:a

电气安全 - 电缆(Electrical Safety - Cables)

电缆是一组包裹在护套中的电线,确保平稳的电力供应。它需要根据国家电气规范和国家建筑规范,小心地安装在各种电气应用中。

电缆类型(Types of Cables)

根据设计和应用,有20多种不同的电缆类型。让我们在这里考虑几种重要的类型:

非金属护套电缆(NM Cable)

这些电缆具有柔性的塑料护套,内部包含两到四根导线,通常用于室内住宅布线,特殊类型用于地下和户外布线。

地下馈线电缆(UF电缆)

此类电缆中的导线被分组并嵌入柔性材料中。它们适用于户外照明和地下应用。

金属护套电缆(BX电缆)

有三根绞合铜线,用交联聚乙烯和PVC护套绝缘。这些电缆用于户外应用和高应力安装。

以下图片展示了不同类型的电缆:

Types of Cables

多芯电缆(MC电缆)

包含多根单独绝缘的导体。外部绝缘提供了额外的保护。各种MC电缆被用于家庭和音乐行业。例如,音频多芯“蛇形电缆”。

同轴电缆(Heliax电缆)

电缆的内导体受到管状绝缘层和管状导电屏蔽的保护。由于两个内护套共享相同的几何轴线,因此“同轴”的名称是合理的。它用于传输电视信号和连接视频设备。

非屏蔽双绞线电缆(UTP)

UTP电缆由两根绞合在一起的导线组成,具有实心铜芯,并且没有单独绝缘。它们常用于电话、监控摄像头和数据网络。

排线

它有许多导线在平面上彼此平行排列。排线适用于低压应用,例如计算机及其外设。

直埋电缆(DB电缆)

它要么是专门设计的同轴电缆,要么是捆绑的光纤电缆,具有多层带状金属护套、厚重的橡胶覆盖层以及防震凝胶防水包裹的线加固胶带。这被认为是传输和通信需求的热门选择。

双芯线电缆(TL电缆)

TL电缆由两根导线组成,通常用于将信号从天线传输到接收器(如电视和收音机)。

对绞线

有两根单独绝缘的导体,用于直流或低频交流应用。

双绞线电缆

TPC中的内绝缘导线被扭曲或缠绕在一起;除此之外,它与对绞线相同。

热阻的重要性

热阻是指电缆绝缘材料熔化的最佳温度。它取决于布线面积,在设计地下电力网络时需要考虑热现象。在地下电力系统中,电缆芯温度不应超过电缆工作最高温度(65ᵒC)。

下图显示了电缆芯温度随土壤导热系数增加的变化:

Soil Thermal Conductivity

由于电缆需要将热量散发到周围环境,因此其导热系数会根据电缆层中使用的材料而变化。

电缆层 材料 导热系数()
导体 400.00
绝缘 XLPE 0.3232

土壤的导热系数会改变电力电缆热传递的强度。随着导热系数的增加,土壤更快地接收热量,电缆温度降低。土壤导热系数取决于含水量(由降雨或干旱引起)和水分。在进行地下电力网络系统工作时,应有效地进行温度分配。

安全预防措施

现在让我们考虑一些安全预防措施:

  • 制定安全计划,其中包括符合规范和标准的应急活动和疏散。

  • 应聘用专业且经过培训的电工,他们了解安全规程和周围的工作场所环境。

  • 工人必须佩戴绝缘手套、安全眼镜、鞋子和防护服,以防止触电危险。

  • 应定期进行维护和测试。

问题(Questions)

1. 金属护套电缆中用于芯线交联的材料是什么?

    a) 铜

    b) PVC

    c) 聚乙烯

    d) 铝

答:c

2. 哪种电缆适用于摄像头和数据网络?

    a) 双芯线电缆

    b) 非屏蔽双绞线电缆

    c) 直埋电缆

    d) 双绞线电缆

答案:b

3. 随着土壤导热系数的增加,电缆芯温度会发生什么变化?

    a) 升高

    b) 降低

    c) 无变化

    d) 无法预测

答案:b

危险区域分类

电气设备在正常和异常情况下可能会产生热量、电弧和火花。这增加了在存在易燃、可燃、易燃气体、蒸汽、液体、粉尘或纤维的情况下发生火灾和爆炸的风险。一些地点也被认为是危险的。根据NFPA 497和NEC第500和501条,危险区域被分为不同的类别。让我们在接下来的章节中了解不同的类别:

I类场所

此场所包含易燃气体、蒸汽或液体,会造成火灾或爆炸危险。NFPA 497(参考文献2)提供了I类危险场所的分类方法。

1区

在正常运行条件下,此场所存在易燃气体、易燃液体产生的蒸汽或可燃液体产生的蒸汽的可燃浓度。

2区

在异常运行条件下,此场所存在易燃气体、易燃液体产生的蒸汽或可燃液体产生的蒸汽的可燃浓度。

组别

根据其物理特性,分为四组:

  • A组 - 乙炔
  • B组 - 氢气
  • C组 - 一氧化碳
  • D组 - 汽油

II类场所

II类场所存在因可燃粉尘引起的火灾或爆炸危险。NFPA 499规定了在II类场所安全正确安装电气/电子设备的规定。

1区

在正常运行条件下,空气中存在可燃粉尘,足以产生爆炸性混合物。这些是中等至浓密的粉尘云,形成大于3.0毫米的粉尘层。

2区

在异常运行条件下,空气中存在可燃粉尘,足以产生爆炸性混合物。这些是不可见的粉尘云,形成小于3.0毫米的粉尘层。

组别

根据其物理特性,可燃粉尘分为三种类型。

  • E组 - 钛
  • F组 - 炭黑
  • G组 - 尼龙聚合物

III类场所

此场所存在因易燃纤维引起的火灾或爆炸危险。

在对危险区域进行分类后,爆炸性气氛根据潜在爆炸性气氛的频率和持续时间分为不同的区域。

对于气体、蒸汽和雾:

0区

这种爆炸性气氛由气体、蒸汽或雾形式的危险物质与空气混合而成,持续或长时间存在,或间歇出现。

1区

在这种分类的大气中,偶尔会在正常运行时存在气体、蒸汽或雾形式的危险物质与空气的混合物。

2区

危险物质的混合物以气体、蒸汽或雾的形式存在,并且仅持续很短的时间。

对于粉尘:

20区

这种大气由空气中持续或长时间或间歇存在的可燃粉尘云形式的爆炸性物质组成。

21区

在正常运行时,空气中偶尔存在可燃粉尘云形式的爆炸性可燃粉尘。

22区

可燃粉尘以云的形式存在于空气中,并且持续很短的时间。

易发生危险区域的特征

现在让我们看看易发生危险区域的特征。特征如下:

危险物质的特性

包括任何易燃液体、气体或蒸汽的沸点和闪点,这些物质可能比空气轻或重。

潜在泄漏量

这是错误情况的后果,在这些情况下,快速救援很危险。例如,液化石油气钢瓶或盒。

温度和压力

当某些物质在没有热量和压力的情况下不会发生爆炸时。

通风

适当的通风可以防止火灾和爆炸。

使用电气设备的选择

设备根据标准建造,以防止成为点火源。根据应用的适用性,这些设备分为1、2和3类,具体取决于区域的等级。机械设备未经认证可在危险区域使用。如果指定的设备不可用,则可以使用较低等级的设备并结合其他防护措施。

  • 1类 - 0区和1区或2区

  • 2类 - 1区或2区

  • 3类 - 仅限2区

问题(Questions)

1. III类场所存在哪些易燃物质?

    a) 易燃纤维或飞絮

    b) 可燃粉尘

    c) 易燃液体

    d) 以上所有

答案:a

空气中存在可燃粉尘云形式的可燃粉尘的场所称为______。

    a) 0区

    b) 21区

    c) 2区

    d) 22区

答案:b

3. 下列哪一项不是爆炸性气氛的特征?

    a) 潜在泄漏量

    b) 通风

    c) 人口

    d) 温度和压力

答:c

与气体/管道/纤维材料相关的措施

在处理气体、管道和纤维材料时,考虑安全措施非常重要。建议处理这些材料的人员应穿戴必要的安全服并携带所有必要的工具。

与气体相关的安全措施

由于全球石油和天然气公司发生的电气事故,事故发生率已达到 6%。安全预防措施起着至关重要的作用,有助于避免电气危险。

  • 出于可靠性和安全原因,安装后定期检查并保持电气系统处于良好状态是必要的。

  • 在处理带电设备时,对现有设施的扩建、改造和改造需要专业的护理和经验。

  • 需要专业人员为天然气行业选择合适的电气设备进行安装。例如,HRC 熔断器适用于此类行业,而不是 Kit-Kat 熔断器。

  • 电气设备的安装、设计、测试和维护必须遵循各自国家的标准,以确保预期的质量和安全。

与管道/光纤相关的安全措施

管道或导管是电缆的通道,并起到保护作用。

  • 电气导管必须遵循以下标准规范:

    • ASTM F2160
    • NEMA TC7
    • UL 651A & B 和 UL 2024
    • 国家电气规范(第 9 章)
  • 必须关注导管的直径 ± 内导管,内导管的数量,长度和方向,导管的成分,摩擦系数,卡住组合,拉动速度,温度,海拔,内导管重量,机械应力,张力和弯曲半径等。

  • 经过培训的专业人员必须根据环境要求选择管道,包括水下、地下、室外或室内位置。使用地下电缆的符号可以限制人员挖掘并避免事故。

  • 电工必须使用拉力计、电缆润滑剂和必要的电气设备。

与纤维材料相关的安全措施

  • 光纤电缆需要小心处理,并了解弯曲半径和电缆扭曲。

  • 使用激光束查找光通信电缆中的损坏。

  • 不要粘贴断裂的末端或将光纤碎片掉落在地板上。避免皮肤接触纤维材料。

  • 请记住,在安装区域附近不要饮用或食用任何东西。

易燃气体/蒸汽的分组分类

易燃气体或蒸汽可由电气系统中的电弧或火花点燃,从而导致危险事故。根据 NEC,第 500-5(a) 节中定义了四类 I 类分组分类。

  • A 组:乙炔

  • B 组:氢气和性质危险的等效气体

  • C 组:乙醚或性质危险的等效气体或蒸汽

  • D 组:汽油、酒精、丙酮、天然气和类似材料

这些组是根据特定大气爆炸压力相关的危险等级制定的。此外,工程师应遵循 NFPA 497 中的“易燃液体、气体或蒸汽分类实践”。

管道的分组分类

用于各种应用的不同类型的电气管道或导管。

镀锌刚性导管

镀锌钢管的厚度可以保护电线,成为商业和工业应用中电工的首选。

金属电气管道

此类导管由钢或铝制成,弯曲半径受限。它在商业、住宅和工业建筑中非常流行。

非金属电气管道

它具有防潮和阻燃性,由于其柔韧性,易于用手弯曲。

挠性金属导管

它被称为“格林菲尔德软管”,表示它不能保持永久弯曲。建议用于干燥区域。

液密挠性金属导管

这些导管覆盖有防水塑料涂层,适用于潮湿或潮湿场所的一般布线。

刚性金属导管

它由涂层不锈钢或铝制成,可以防止腐蚀。

液密挠性非金属导管

这些是阻燃类型,建议作为安装批准导体(额定电压 600 伏)的线槽。

铝导管

它用于大量水域和易腐蚀区域,因为它可以防止腐蚀。

PVC 导管

它耐潮湿和腐蚀,并且具有较高的热膨胀系数。

根据设计和形状,电气管道分类如下:

  • 独立圆管
  • 扩展吊顶
  • 缩径主干
  • 多次回风

下图显示了不同的送风管道系统:

Different Supply Duct Systems

下图显示了一个典型的管道连接,包括:

  • 弯头
  • 三通
  • 缩径三通
  • 十字
  • 侧向
Typical Duct Connection

问题(Questions)

1. 易燃气体/蒸汽/液体的 I 类分组分类描述在 ______ 中。

    a) NFPA 70

    b) NEC 第 500 条

    c) IS

    d) 以上都不是

答案:b

2. 易燃气体氢气属于哪一组?

    a) D 组

    b) C 组

    c) B 组

    d) A 组

答:c

3. 以下哪一项被称为“格林菲尔德软管”?

    a) 液密挠性金属导管

    b) 镀锌刚性导管

    c) PVC 导管

    d) 挠性金属导管

答案:d

温度分类

现在我们将学习关于温度分类的知识。此外,我们还将了解温度的重要性。

温度的重要性

温度是过程工程中检测工厂和设备危险状况的最重要因素之一。安全完整性等级 (SIL) 衡量安全仪表的功能。SIL 指定目标风险降低水平。国际电工委员会 (IEC) 615081 标准将 SIL 分配给能够消除设备故障并检测故障的设备。

电气设备的温度分类

有一些绝缘等级,允许设备安全的最大允许温度。通过更高的耐热性绝缘技术可以缩小电气仪器的尺寸。

下表显示了各种类型绝缘材料的最大允许温度和所用材料:

绝缘等级 最大允许温度 (°C) 所用材料
Y 90 棉花、丝绸或纸张
A 105 用浸渍清漆或绝缘油增强的 Y 类材料
E 120 不同材料的组合
B 130 用粘合剂结合的无机材料
F 155 使用具有更高耐热性的粘合剂、硅和醇酸树脂清漆升级的 B 类材料
H 180 用硅树脂或性能相当的粘合剂粘合的无机材料
C >180 100% 无机材料

危险区域的温度分类

温度分类描述了危险区域的阈值温度。最小着火温度的值从 T1 到 T6 分类。这种温度分类识别仪器在环境温度 (40°C) 下产生的温度。确定的温度称为**最大表面温度**。

  • **T1** - 最小着火温度 > 450°C,仪器产生的最大表面温度为 450°C。

  • **T6** - 最小着火温度 > 85°C,仪器产生的最大表面温度为 85°C。

温度分类 最小着火温度 温度最大表面温度
T1 >450°C [842°F] 450°C [842°F]
T2 >300°C [572°F] 300°C [572°F]
T3 >200°C [392°F] 200°C [392°F]
T4 >135°C [275°F] 135°C [275°F]
T5 >100°C [212°F] 100°C [212°F]
T6 >85°C [185°F] 85°C [185°F]

如果危险区域仪器出现任何测量问题,都可以进行维修。维修部分分为三个基本类别。

仅限工厂维修

设备必须经过一些安全测试程序并返回工厂。

现场维修

实际上很难指导最终用户技术人员。如果遇到任何难以解决的问题,应聘用授权的工厂人员。

**最终用户现场维修** - 这涉及在形式、配合和功能方面的直接更换。

温度测量

温度测量仪器是根据安全标准设计的。在工业环境中,温度测量满足各种需求和应用。大量的传感器和设备满足了这种需求。测量仪器如下:

  • 温度计
  • 恒温器
  • 热敏电阻
  • 热电堆
  • RTD(电阻温度检测器)
  • 热电偶

问题(Questions)

1. 哪种绝缘等级使用带粘合剂的无机材料?

    a) E 类

    b) Y 类

    c) B 类

    d) A 类

答:c

**说明** - 根据表 1,带粘合剂的无机材料只能允许 130°C 的绝缘,这指的是 B 类类型。

2. T4 型温度的最大表面温度(°C)是多少?

    a) 100

    b) 135

    c) 200

    d) 235

答案:b

**说明** - 根据表 2,较低的危险是温度分类为 T4,允许 135°C 的最大表面温度导致危险。

3. 以下哪个不是温度测量仪器?

    a) 热电偶

    b) RTD

    c) 热敏电阻

    d) 气压计

答案:d

**说明** - 热电偶、RTD 和热敏电阻是温度测量仪器,但气压计测量气压。

防止天气复杂性的保护

现在,恶劣天气(如暴风雨或暴雨)导致停电或断电已变得普遍。这会对广大民众造成影响。而且,当由于洪水导致电力供应中断时,沿海地区的人们受影响最大。67% 的停电事件是由自然灾害造成的,例如闪电、降雪和强风。为了最大限度地降低成本并减轻停电问题,保护电力资产是必要的。

保护电力网络

在本节中,我们将了解如何保护电力网络免受自然灾害的影响。

维护

对于关键系统,应安装不间断电源 (UPS) 和备用发电机,并进行妥善维护。如果电网供电中断,则使用备用电源。定期维护服务可确保设备的可靠性和更安全的工作环境。

电力网络设计

正确的电力设计可最大限度地减少雷击时产生的电压瞬变。应通过所有可能的情况测试电气模型;预测各个区域的故障和弱点。适当的设计应提供:

  • 冗余
  • 备用路径
  • 自动转移负载

系统测试

应定期测试备用电源和备用路径。考虑测试以下内容:

  • 备用设备的状况

  • 故障或新安装情况下的系统逻辑

  • 公用事业供电中断时现场人员的应急响应

管理

数据管理和分析有助于预测问题,找到预防问题或解决已发生问题的解决方案。管理系统侧重于以下两个方面:

停电管理系统

OMS 提供来自各种来源的数据和信息,包括故障,允许维护人员和电工参与维修和恢复。

资产管理系统

必须维护设施资产的跟踪记录、预测的生命周期和技术规格,以确保网络的可靠性和弹性。

防范极端天气条件

极端天气条件是指可能对电气设备造成灾难性影响的雷击。请考虑以下几点,以确保您的设备安全。

  • 电涌可能会烧毁电子设备(如电视、笔记本电脑和音响系统等)的电路板。可以使用一流的浪涌保护器来防止损坏。

  • 购买高质量浪涌保护器 (SP) 时,需要考虑三个特性:

    • **低钳位电平** - 它需要一定的电压才能触发 SP 并将电流泄放到接地

    • **低响应时间** - 响应电涌需要纳秒级的时间

    • **高浪涌能力** - SP 可以承受并正常工作的电压量

  • 不需要依赖 SP 的保修。在其上连接一个状态指示灯,显示最后一次浪涌。

  • 避免过载电源插座浪涌保护器,这可能会增加损坏电子设备的风险。

防尘防水标准

根据国际电工委员会 (**IEC**) 标准 60529,国际防护等级对机械外壳和电气外壳提供的防侵入、防尘、防意外接触和防水程度进行分类。**防护等级**(IP) 定义了设备在正常情况下受到的保护。第一位数字表示设备防固体物保护等级。第二位数字表示设备防有害水分侵入保护等级。

下表列出了 IP 代码及其含义:

第一位数字 防固体物 第二位数字 防水分
1 手部防护:防止直径大于 50 毫米的固体物体进入 1 防垂直水滴
2 手指防护:防止大于 12.5 毫米的物体进入 2 倾斜角度不超过 15ᵒ 时防滴水
3 工具防护:防止直径或厚度大于 2.5 毫米的物体进入 3 防雨/喷水:防止以不超过 60ᵒ 的角度落下的水进入
4 电线防护:防止直径或厚度大于 1.0 毫米的物体进入 4 防溅水:防止从任何方向飞溅的水进入
5 防尘积聚:防止灰尘干扰设备运行 5 防喷水:防止从任何方向以压力喷射的水进入(喷嘴直径 6.3 毫米)
6 防尘渗透:防止灰尘渗透 6 防喷水:防止从任何方向以压力喷射的水进入(喷嘴直径 12.5 毫米)
7 防水:防止设备短暂浸入水中
8 耐压防水:防止设备持续浸入水中

下表列出了定义危险部件的字母。其他一些字母提供与设备保护相关的附加信息。

等级 危险部件
A 手背
B 手指
C 工具
D 电线

下表列出了 IP 代码中的一些字母:

字母 含义
F 耐油
H 高压设备
M 在防水测试期间移动的设备
S 在防水测试期间静止的设备
W 天气状况

问题(Questions)

1. 哪个设备需要纳秒级的时间来响应电涌?

    a) 低钳位电平设备

    b) 低响应时间设备

    c) 高浪涌能力设备

    d) 以上都不是

答案:b

解释(Explanation)

顾名思义,低响应时间设备只需要纳秒级的时间来响应电涌,识别故障并命令保护装置跳闸。

2. IP 代码遵循 __________ 的标准。

    a) IEC

    b) BIS

    c) NFPA

    d) NEMA

答案:a

解释(Explanation)

欧洲国际电工委员会描述了设备机械和电气外壳的防护等级。

3. 外壳 IP56 的含义是什么?

    a) 防止手指插入和垂直滴水

    b) 防尘并可浸入水中

    c) 防尘并可承受来自任何方向的高压水射流

    d) 以上都不是

答:c

解释(Explanation)

在 IP56 中,第一位数字 5 表示防尘,第二位数字 6 表示防来自任何方向的高压水射流。将这两位数字结合起来,结果指的是选项 C。

安全电气设备设计特性

现在,我们将学习安全电气设备的设计特性。让我们从了解什么是设备检查开始。

设备检查

检查电气设备非常重要,因为它们可能导致严重的物理危害。它确保设备没有已知的危害。请考虑以下设备安全的重要事项。

  • 根据标签和规格确定设备的适用性

  • 机械强度和耐久性

  • 电气绝缘

  • 区域条件下的发热效应

  • 电弧效应

  • 员工的实际安全防护

电气设备的使用

电气设备的安装应符合给定的说明,包括类型、尺寸、电压、电流容量和特定用途。设备必须仅在经过审查并已安排满足其目的后才能指示其用途。即使是一个小型设备也具有其自身的重要性。例如,断开开关可以打开电路并停止电流流动。设备必须能够承受天气、化学物质、高温、腐蚀或任何危险环境。

使用电气设备

从事电气设备工作的人员必须具备在该设备上工作的资格,这一点非常重要。在没有使用个人防护设备的情况下,在带电部件上工作始终会产生危险。工作完成后,清洁地面上的切割材料。必须有一个存放室来安全存放设备。工作区必须宽敞且通风良好。电工必须遵循 NEC、NBC、NFPA 和 IEC 等标准。

电气设备的安全要求

验证和测试将保证设备的安全性和质量。根据产品标准确认设备是安装的首要重要事项。设备接地是必要的,可以转移故障电流,这将是永久性的和连续的。高温可能会导致接地故障路径的连续性丧失。因此,必须使用接地故障断路器来防止因电线接地故障造成的伤害。它将为设备提供额外的保护。电缆绝缘的破损仅仅是由于老化造成的。这可能导致触电、烧伤和火灾。因此,需要定期维护电气设备。维护可以预测和防止损坏。设备需要通过安装浪涌保护系统来防止雷击。

最佳的保护方法是“自动断电”,这可以通过实施系统接地来实现。电工应充分了解标准化系统(TT、TN 和 IT 系统)。防过载、短路和接地泄漏电流也可以保护设备免受损坏。每个部件都必须有良好的绝缘和包装。

电气设备设计标准

在设计电气设备时,需要遵循一些内部标准。标准如下:

  • 国际电工委员会 (欧洲)

  • 石油学会 (英国)

  • 国际标准化组织 (全球)

  • 英国标准协会 (英国)

  • 美国石油学会 (美国)

  • 工程设备和材料用户协会 (英国)

  • 电力委员会 (英国)

  • 电子电气工程师协会 (美国)

问题(Questions)

1. 以下哪项不是设备安全的事实?

a) 机械强度和耐久性

b) 电气绝缘

c) 设备颜色

d) 区域条件下的发热效应

答:c

解释(Explanation)

检查安全设备、机械强度、耐用性、电气绝缘和在区域条件下的加热效果是需要考虑的几个要点。但是,这并不取决于设备的颜色。

2. 哪种设备可以防止电线造成的伤害?

a) MCB(小型断路器)

b) ACB(自动断路器)

c) 开关

d) GFCI(接地故障断路器)

答案:d

解释(Explanation)

接地故障断路器能够检测到故障并在几毫秒内暂时切断电路。这可以防止电线造成的伤害。

3. 每个制造商在设计电气设备时遵循哪个组织的标准?

a) IEC

b) ISO(国际标准化组织)

c) IEEE(电气和电子工程师协会)

d) 以上所有

答案:d

解释(Explanation)

制造商必须关注设备的规格、类型、安全、测试、应用和质量。因此,制造商必须选择国际电工委员会 (IEC)、国际标准化组织 (ISO) 和电气电子工程师协会 (IEEE) 的标准来设计电气设备。

电气安全 - 测试认证

现在我们将了解什么是电气安全测试认证。让我们从电气产品认证的概念开始。

电气产品认证

产品必须通过性能测试、质量保证测试并满足认证方案的规格。认证方案包括:

  • 联邦通信委员会 (FCC)

  • 电信认证机构 (TCB) 计划

  • 环境保护署能源之星计划

  • 国际电工委员会电气设备产品安全认证机构方案规则

  • 材料分析服务认证绿色室内环境质量计划

全球认可机构

所有认可机构均由国际认可论坛 (IAF) 列出,以获得 ISO 65 标准的认可。认可机构包括:

  • 美国国家标准学会 (ANSI)

  • 认证委员会(ANSI 的一个分支机构)

  • 美国实验室认可协会 (A2LA)

  • 国际认证服务 (IAS)

  • 联合认证基金会 (UAF)

  • 德国技术监督协会 (TÜV)

  • 韩国认证委员会 (KAB)

安全电工工作认证

监管体系通过满足标准来促进安全。工作应通过认证体系进行控制和执行。因此,此类工作需要认证。2006 年《能源供应法案》定义了两类不同的电气工程 - **受控工程**和**限制工程**。这两类工程的范围已由能源监管委员会确定。

受控电气工程

出于安全原因,某些电气工程需要经验丰富的人员进行操作。受控工程从一开始就属于监管体系的范围。注册电气承包商必须进行认证的受控工程,或者安全监管机构的检查员也可以进行此项工作。证书描述了对电气工程进行适当测试的确认。根据国家接线规则进行国家标准的安全验证是认证的一个重要类别。在电气安全方面,这项工作必须足够重要,并且需要通过颁发完工证书来进行控制。开关、插座、照明灯具等类似替换的可能性必须符合技术规则。此类工程定义了受控工程的范围。这包括《国家接线规则 ET101 和 ET105》第 7 部分中定义的安装、调试、检查和测试工作。电气装置的检查必须符合 2007 年第 732 号令第 89 条规定。

限制电气工程

限制工程的当前范围于 2013 年确定。它涉及在《国家电气装置规则》第 7 部分列出的任何地点进行的电气安装。现有电气装置的检查、测试或认证在《国家电气装置规则》第 62 章中进行了描述。此项工作仅适用于家庭环境。

设备测试

在本节中,我们将了解不同认可机构进行的设备测试:

CPRI(中央电力研究所)

中央电力研究所测试变压器、电抗器、开关设备、电缆、管道、电容器、避雷器继电器、绝缘子以及可再生能源产品等电气设备,并由此生成测试报告。

BSI(英国标准协会)

BSI 为 IT 设备、控制与布线附件、电子元件、医疗设备、电缆和环境的设备提供认证委员会 (CB) 报告。

ERDA(电力研究与发展协会)

电力研究与发展协会在科学与工业研究委员会 (CSIR) 的支持下,在电缆、变压器油、电能表、开关设备、输配电线路、灯具和照明设备、电介质、聚合物和光伏电池等不同产品的测试、校准、研发方面表现出色。

ITC

ITC Pvt Ltd. 提供防侵入、LED 产品、电池、光伏组件、电缆接线盒和家用电器等的测试服务。

NRTL(国家认可测试实验室)

国家认可测试实验室是 OSHA 下属的一个私人组织,确保 OSHA 电气安全标准。它授权制造商为特定产品申请注册认证。

任何组织的测试服务都必须遵循若干 IEC 标准,例如:

序号 标准和测试设备
1

IEC 61010-1

实验室仪器

2

IEC 60204-1

控制面板

3

IEC 60595

LED 照明灯具

4

IEC 61347

灯具控制装置

5

IEC 60950

信息技术设备

6

IEC 60601

电医疗设备

7

IEC 60065

音视频及类似产品

8

IEC 61439

低压开关设备和控制设备组件

9

IEC 60034

旋转电机

问题(Questions)

1. 谁可以将任何组织列为全球认可机构?

    a) IAF(国际认可论坛)

    b) ANSI(美国国家标准学会)

    c) KAB(韩国认证委员会)

    d) UAF(联合认证基金会)

答案:a

解释(Explanation)

所有认可机构均由国际认可论坛 (IAF) 列出,以获得 ISO 65 标准的认可。

2. OSHA 认可的实验室名称是什么?

a) CPRI(中央电力研究所)

b) ERDA(电力研究与发展协会)

c) NRTL(国家认可测试实验室)

d) 以上都不是

答:c

解释(Explanation)

国家认可测试实验室是 OSHA 下属的一个私人组织,确保 OSHA 电气安全标准。

3. 测试 LED 照明灯具的标准代码是什么?

    a) IEC 60065

    b) IEC 60595

    c) IEC 60601

    d) IEC 60034

答案:b

解释(Explanation)

任何组织都必须根据国际电工委员会 60595 标准执行 LED 照明灯具测试服务。

无保护设备标记程序

现在我们将学习标记无保护设备的程序。首先,我们将研究行业安全实践。

行业安全实践

现在让我们了解一下电力行业的安全性实践。

预期用途

根据用途和在指定限度内的使用选择设备。不要使用外部辅助设备。

说明和安全

联系技术助理,以确保根据安全标签和标签如何使用设备。

安装

参考材料安全数据表 (MSDS) 并了解材料的加工特性。接地设备并安装保护装置。

操作

使用防护装置,如防护罩、联锁装置,并佩戴个人防护装备保护自己。确保您以适当的方式了解潜在的危险信号。

维护和维修

定期进行计划维护并确认设备的正确操作。如果出现任何故障,请更换或维修。

设备安全信息

设备可以承受的具体条件在设备手册或设备上注明。在处理和使用电气设备时,我们还需要遵守一些预防措施。

  • 避免在现场区域使用明火

  • 每天检查压力,以防止设备磨损、损坏或泄漏

  • 不要将分配手枪指向任何人

  • 不要用裸露的皮肤取下熔化的热熔电缆

  • 如果您遇到灾难,请立即就医

  • 安全地关闭设备,因为不同设备的关闭级别各不相同。

一般安全警告和注意事项

每台设备都附有制造商提供的警告和注意事项符号。电工了解警告和符号并相应地处理设备非常重要。

下表显示了一些安全标签及其描述:

序号 安全标签 描述
1 Electrical Shock

**警告** - 触电风险。如果不正确观察,可能会造成人身伤害或设备损坏。

2 Cause Serious Injury

**警告** - 潜在危险情况。可能导致严重的人身伤害,包括死亡。

3 Minor Personal Injury

**注意** - 潜在危险情况。可能导致轻微或中度的人身伤害。

建议仔细了解设备类型。了解设备的放置位置以及应避免靠近哪些物体也很重要。

  • **HM - 热熔** – 注意:远离热表面。如果热金属与热表面接触,则可能导致灾难。

  • **PC - 过程控制** - 警告:未经培训或无经验的人员可能会导致设备损坏和人身伤害。

  • **CA - 冷粘合剂** - 警告:不要使用高压。它可能会释放冷粘合剂,造成人身伤害。

设备上显示的批准符号

下表列出了设备上的一些批准符号:

序号 图标 含义
1 Corrosive product 腐蚀性产品

2 Product hazardous to health 对健康有害的产品
3 Toxic product 有毒产品
4 Product harmful to the environment 危害环境的产品
5 Explosive product 易爆产品
6 European safety requirements 产品符合欧洲安全要求
7 Hazardous Substances in Equipment 限制电气/电子设备中某些有害物质
8 Safety Extra Low Voltage 安全特低电压

现场标记

在本节中,我们将了解现场的不同标记及其含义。

障碍物和标志

在该位置使用不同类型的障碍物。下表显示了一些障碍物:

类型 描述 示例
注意 允许进入,但需要小心。它突出显示危险区域。 Caution
危险 经主管部门指示允许进入。限制区域:热作业、坠落物、无保护边缘。 Danger
禁止进入/电气作业 用于配电盘、配电线路维护。 Electrical Work
辐射 经辐射安全官指示允许进入。 Radiation
事故现场 如果发生事故,任何未经授权的人员均不得进入。 Incident scene
屏障网/彩旗 用于突出工作区域的边界。 Bunting Flag
实体障碍物 此标志表示与工厂或设备保持安全距离。 Solid Barricade

问题(Questions)

1. 在安装设备时需要了解设备的哪些信息?

a) 障碍物

b) 符号

c) MSDS(材料安全数据表)

d) 以上都不是

答:c

解释(Explanation)

在安装设备之前,需要参考材料安全数据表 (MSDS)。

2. 突出显示工作区域边界需要使用哪种障碍物?

a) 屏障网

b) 辐射

c) 彩旗

d) A 和 C 都是

答案:d

解释(Explanation)

根据安全标准,屏障网和彩旗用于突出显示工作场所的边界。

3. 哪个符号表示危害环境的产品?

a. 对健康有害的产品

b. 危害环境的产品

c. 腐蚀性产品

d. 易爆产品

答案:b

解释(Explanation)

每个符号都定义了一种产品,例如 A 表示对健康有害,B 表示危害环境,C 表示腐蚀性材料,D 表示易爆材料。

无保护设备的维护

现在我们将了解无保护设备的维护。在这里,我们还将深入探讨不同类型的维护。

维护类型

技术措施规范了设备的正常运行,可分为两大类:

  • 预防性
  • 纠正性

预防性/预测性维护

预防性维护并不意味着在设备发生故障时才进行维护,而是要防止故障发生之前。它适用于防止故障。这种类型的维护在一段时间内执行,然后被称为计划性维护,从而降低了设备发生故障和退化的风险。预防性维护侧重于设备类型,以便采用预测性和状态性维护。

预测性维护通过利用各种无损检测和测量技术来定义设备状态。预测性预防性维护计划确保高效、可靠和安全的生产。

纠正性维护

当检测到任何故障、失效或故障时,会对设备应用纠正性维护。顾名思义,它用于纠正问题。它不能像预防性维护那样预先确定。它侧重于设备的基础设施。它被称为紧急维护。这种维护必须在设备中有效地执行。

预防性检查

常规预防性维护需要进行检查,以防止电气设备损坏。请考虑以下清单以遵循预防性检查 -

清洁机器

定期清洁机器,并在未受保护的金属表面涂油。

润滑机器

良好的润滑可以保证炮塔、主轴、干齿轮、轴承和油箱的安全,并防止磨损和腐蚀。

从机器上撇去油

油水分离器用于机器表面,以创造完美的滋生地,并去除皮炎、干燥皮肤、难闻的气味和较差的刀具寿命。

监控机床切削液

折光仪每周监控水性流体的浓度。另一个工具包检查 PH 值。后隙和对齐应每季度检查一次。

维修

如果维护有任何问题,则设备需要维修才能平稳运行。维修设施的技巧负责修理和修改各种电气设备部件。某些设备部件需要经常检查并相应地进行维修。

变压器

进行泄漏、衬套、外壳、散热器翅片、垫片和指示器的维修,并可以更换损坏的部件。如果空气水平下降,则将更换变压器油。

断路器

应提供过时的零件,否则可以更换断路器。经过培训的专业人员应诊断并确保故障。

开关设备

如果经验丰富的工程师在开关设备和控制设备中发现任何撕裂、事故或电气故障,则维修设施将修理损坏的部件或更换设备。

保护继电器

在故障排除期间,工程师应检查继电器的操作是否满足规格。如果报告了错误,则对其进行维修、重新校准或更换。

电缆

电缆是电气系统中的设备。电缆中的单个故障可能会关闭整个系统。检查接头并立即更换电缆。

法定审计

在维护的情况下,维修和更换过程需要一些财务支持和报告生成。因此,法定审计参与其中。它是为了定义财务报表(如资产负债表、损益表、收支表)的公允价值。它显示了电气材料维修、采购等的资金分配情况。

SA范围

根据财务管理系统,范围包括 -

  • 项目财务系统的充分性:会计的有效性、融资、运营控制、计划、政策、程序的合规性、会计系统、数据和报告的可靠性以及核实资产和负债。

  • 所有文件、记录和账户必须妥善保管以供项目使用。

问题(Questions)

1. 故障发生后适用哪种维护?

    a) 预防性维护

    b) 纠正性维护

    c) A 和 B

    d) 以上都不是

答案:b

解释(Explanation)

当检测到任何故障、失效或故障时,会对设备应用纠正性维护。

2. 如果每月提供预防性维护,则称为 ______。

    a) 纠正性维护

    b) 紧急维护

    c) 计划性维护

    d) 保护性维护

答:c

解释(Explanation)

当预防性维护在一段时间内执行时,则称为计划性维护。

3. 哪种设备测量流体的浓度?

a) 气压计

b) 热敏电阻

c) 折光仪

d) 以上都不是

答:c

解释(Explanation)

  • 气压计测量气压。

  • 热敏电阻测量温度。

  • 折光仪测量流体的浓度。

电气安全 - 职责和义务

我们现在将学习与使用电气设备相关的各个利益相关者的职责和义务。

供应商义务

供应商和客户之间的关系是一种合同关系。但是,供应商必须遵守一些道德义务以确保客户满意。

可靠性

产品的功能应满足消费者的期望。

使用寿命

消费者的想法已经计算出了设备的使用寿命。因此,产品需要在预期时间内高效运行。

可维护性

产品必须在特定期间内或之后进行维修或更换。

产品安全

这是与产品相关的风险程度,产品在正常情况下必须是安全的。

更换

如果产品不符合预期规格或存在故障,则应做出更换的规定。

规格

必须清楚地指定产品的类型、性质、组件以及与产品相关的危害。

技术助理

技术助理应前往现场进行维修、维护并提供良好的售后服务。

文件

必须提供包括发票、保证书、保修证书、测试报告和安装指南在内的条款和条件文件。

制造商的道德义务

考虑以下与制造商的道德义务相关的事项 -

  • 义务必须符合可靠性、使用寿命、可维护性和安全性的要求

  • 披露义务

  • 不作虚假陈述和强迫

尽职理论

众所周知,制造商比消费者享有更有利的地位。因此,制造商有责任特别注意消费者的信任和利益。这种理论被称为尽职理论。根据该理论,供应商在以下方面负有责任;

  • 设计
  • 生产
  • 信息

商业广告

广告在建立生产者和消费者之间的关系方面发挥着至关重要的作用。广告的好处是 -

  • 它吸引了观众
  • 在客户中产生购买意愿
  • 产生对产品的渴望
  • 引导客户购买产品

工厂主的职责和义务

我们现在来看看工厂主的职责和义务。工厂主需要关注以下方面 -

项目管理

工厂调试项目经历以下步骤 -

  • 机械工作完成 - 管道、设备的安装、完整性、检查、冷态对中、点对点连续性检查和保护

  • 预调试 - 清洗、测试、空气和蒸汽吹扫、冲洗、钝化、系统通电和仪器验证

  • 调试 - 运行测试、加载、运行设备、电气功能测试和安全测试

  • 验收试车 - 小型机组连续运行 12 小时

  • 人力资源管理 - 在所有文书工作和成功调试后,业主对其员工负有责任。管理工程师、技术人员和操作人员对于成功启动至关重要。

工厂运营

一个成功的工厂调试包括四个部分,如果其中一个失败,则该工厂将不被视为成功。

  • 无工伤事故 - 安全因素困扰着每个初学者。因此,设计、施工和调试方面承受着更大的压力。

  • 无设备损坏 - 此功能与设计、施工、运营和调试团队每个环节的纪律有关。

  • 在试产品上:测试团队应合理地完成产品的测试。

    • 少于两天 - 非常好

    • 七天 - 可接受

    • 超过十四天 - 不太可接受

  • 无环境事件 - 在特定时间段内成功制造试产品定义了此功能,并确保没有环境危害。

健康和安全环境

由于其他计划包括固有风险,因此应为项目妥善规划健康安全和环境管理计划。因此,应在每个工作地点遵循以下程序。

  • 系统识别
  • 启动前安全评审 (PSSR)
  • 工作许可制度
  • 危险识别和风险管理
  • 同时作业 (SIMOPS)

问题(Questions)

1. 产品测试的可接受持续时间是多少?

a) 超过七天

b) 少于七天

c) 超过十四天

d) 少于十四天

答案:b

解释(Explanation)

测试工程师应指定产品测试所需的时间。

  • 少于两天被认为非常好

  • 七天是可以接受的

  • 超过十四天是不太可接受的

2. 尽职理论不强调哪个部分?

    a) 测试

    b) 设计

    c) 生产

    d) 信息

答案:a

解释(Explanation)

根据尽职理论,供应商在设计、生产和信息领域负有责任。

3. 以下哪一项不是 HSE 管理系统的一部分?

    a) 系统识别

    b) 启动前安全评审 (PSSR)

    c) 预调试工作系统

    d) 工作许可制度

答:c

解释(Explanation)

健康安全和环境管理系统的组成部分是

  • 系统识别
  • 启动前安全评审 (PSSR)
  • 工作许可制度
  • 危险识别和风险管理以及同时作业 (SIMOPS)

电气安全 - 主要本质安全防护

爆炸危险通常发生在化工厂、炼油厂和油漆车间、清洗设备、粉碎产品工厂和仓库,以及易燃气体、液体和固体储罐设施和装卸区。爆炸防护定义了工作场所的健康和安全。

爆炸防护的原理

当在空气中,在特定大气条件下,易燃物质以气体、蒸汽、粉尘、纤维或飞屑的形式混合时,就会发生爆炸,危及工作场所。安全参数是压力、温度和氧气的函数。因此,需要设定限制。爆炸有三个因素。

  • 易燃物质
  • 氧气(空气)
  • 点火源
Basis of Explosion

图1:爆炸的基础

通过限制上述任何一个因素,可以降低初次爆炸的可能性,并可以据此确定相应的防护措施。

基础/初级防爆

初级防爆是一个过程,旨在将易燃物质或大气氧气的数量减少到确保没有爆炸危险的程度。开放式布局和适当的通风可以增加空气循环并排出空气。在人们工作的地方,完全取代大气氧气是不可能的。根据分析的事实,在存在易燃气体的情况下,爆炸有三种可能性。

  • 由于热量 - 明火/热表面/热气体

  • 电火花 - 触点的开闭、短路、静电放电

  • 机械火花 - 摩擦、锤击、研磨

首先要问的是,是否存在任何可能导致爆炸的危险物质。然后,这些可燃物质的数量是多少?需要测量大气爆炸的可能性。初级防爆的实施和合规性应符合防爆规则和标准。

初级防爆措施

初级防爆的主要目标是防止危险物质的形成。防护措施仅是为了降低此类物质发生及其扩散能力的可能性。这些措施必须具有成本效益。一些防护措施如下:

  • 尽量使用不可燃或挥发性较低的物质,如果可能,更换关键部件。

  • 系统部件应使用惰性气体,如氮气。

  • 用非反应性物质(如水)稀释可燃液体。

  • 减少可燃物质的数量。

  • 粉尘需要加湿。

  • 定期清洁还可以减少粉尘的数量。

  • 使用填充惰性物质的封闭装置

  • 提供自然或人工通风系统,以限制易燃物质的浓度。

  • 安装危险气体检测系统,可以通过警报或系统中断提供通知。

  • 可以通过添加其他物质(如水)来改变易燃液体的闪点。否则必须降低加工温度。如果易燃液体的闪点高于加工温度,则故障、停机、泄漏就会得到控制。

问题(Questions)

1. 哪一项不是爆炸的因素?

    A. 氧气

    B. 电火花

    C. 乙炔

    D. 以上都不是

答:D

解释 - 空气中没有氧气就没有火。电火花是点火源,乙炔是一种易燃物质。因此,A、B和C都是爆炸的因素。

2. 为什么通风对每个工作场所都是必要的?

    A. 排出空气

    B. 使空气循环

    C. 限制易燃物质的浓度

    D. 以上所有

答:D

解释 - 所有(A、B、C)都相互关联,是通风机的作用。通风对于工作场所来说是必要的,因为它可以使空气循环和排出,从而降低可燃物质的浓度。

3. 封闭装置中使用什么物质?

    A. 水

    B. 惰性气体

    C. 碱性材料

    D. 以上所有

答:B

解释 - 惰性气体不会与任何物质发生反应。因此,封闭装置由惰性气体保护。

电气安全 - 二级防爆

如果电气设备已得到防爆保护,并不一定意味着它是一个完全密封或封装的单元。

防护技术类型

已知有七种防护技术。让我们看看不同的技术:

M型或h型(密封型)

这是一种设计,其中设备保持在完全密封的环境中。可能因暴露于大气而点燃气体或蒸汽的部件用树脂密封。适用于0区、1区和2区。通常,小型压缩机、微型电机和小灯泡采用这种防护方案。

q型(填充砂或粉末填充型)

在这里,外壳填充了1.6毫米尺寸的石英砂,含水量为0.1%。电气设备放置在其内部。当由于任何点火而内部产生任何电弧时,它会被沙子本身吸收。主要用于熔断器箱和电容器。适用于1区和2区。

O型(油浸型)

它与q型类似,差别很小;这里用矿物油代替了沙子。外壳在其主体上显示高低油位。用于断路器、变压器和开关单元。2区采用类似的安全程序。

P型(增压装置)

在这种情况下,外壳用气体加压,气体压力高于大气压。因此,内部的设备免受外部气体和蒸汽的影响。该过程称为吹扫气体技术。用于1区和2区。

I型(本质安全型)

与上述不同,它不是外壳;而是一种电路设计。其理念是在正常或预期故障情况下,将电流和电压输入限制在点燃易燃气体/蒸汽或空气混合物所需的点火能量以内。适用于0区、1区和2区。

e型(安全增強型)

此安全方案仅适用于2区。这里,设计的围护结构通常为铸造金属或模塑聚丙烯或焊接金属板。外壳的尺寸以使表面温度限制在计划的温度等级内的方式确定。

d型(隔爆型或防爆型)

这是一种非常流行的技术。1区通常采用这种安全方案。这里,要保护的设备被放在铸铁或LM-6类型的铸造金属内部。有时,也使用模塑增强聚丙烯GRP外壳。采取预防措施以避免爆炸的发生。即使发生爆炸,它也会在内部移动时熄灭。

防止高度易燃物料的预防措施

在工业中,高度易燃材料的存在增加了其容器(结构)和靠近其工作的人员的危险风险。如果结构遭到雷击,事件可能会变得更加危险。这就是为什么对于此类区域,需要遵循更高程度的安全和防护方案的原因。

如果结构包含高度易燃的固体、液体或气体蒸汽,请考虑以下建议:

使用全金属结构存储易燃材料

将易燃液体或气体存放在全金属结构内。如果危险等级较高,最好采用气密结构。

封闭结构中的任何开口

有时,由于缺乏检查,气体或蒸汽室中的一个小开口会导致问题。它引导雷火进入内部,从而导致爆炸。因此,强烈建议密封这些开口。

容器的定期维护

安全检查员有责任对容器进行每日/每周检查。密切跟踪将提前公开缺陷,安全员可以采取适当措施避免可能发生的危险后果。

避免此类结构周围易燃空气-蒸汽混合物的积聚

雷火可以很容易地使易燃空气-蒸汽颗粒带电,并可以通过它们传播到源头。在这方面,重要的是通过任何方式使这些结构的空气-蒸汽混合物远离雷电的接触。

减少金属导体之间的火花间隙

结构内部可能有一些导体之间存在间隙。随着时间的推移,这些间隙内易燃空气或蒸汽的积聚在暴露于雷电时可能造成危险情况。当雷电击中时,易燃空气或蒸汽会变成带电粒子,并可能在导体之间产生火花。因此,在定期安全检查中,需要减少火花间隙。

结构的位置

有些地方容易遭受雷击,如果结构存在于此类区域,则很可能经常遭到雷击。这里,首要任务是立即将结构从该位置移至另一个位置,该位置对雷击的免疫力更强。否则,它将不仅对内部的仪器造成灾难性危害,而且对附近工作的人员造成灾难性危害。

创建多个防护区域

这与我们之前讨论的观点一致。如果结构无法从雷击高发区域的位置转移,则必须在结构周围创建多个防护区域。雷电必须穿过多层防护层才能到达结构。

处理避雷设备期间的安全措施

对于包含高度易燃液体或气体的建筑物,重要的是要防止雷击。但是,处理避雷设备并非易事。一个错误可能会对结构和附近工作的人员造成严重危害。根据避雷设备已集成到的建筑物类型,存在不同的处理方法。让我们了解这些方法是什么。

存在爆炸性粉尘或易燃蒸汽风险的建筑物

对于此类建筑物,建议添加整体式安装避雷系统。它应具有垂直避雷针和水平避雷针。根据建筑物内部的存储类型,垂直避雷针的高度必须设置为至少1.5米,而水平避雷针必须彼此间隔3至7.5米。

爆炸性存储建筑和爆炸性车间

这里,需要添加整体式安装系统。在这种情况下,垂直和水平间距应分别为0.3米高和7.5米间距。

小型爆炸性存储建筑物

此类建筑物很少遭到雷击。这里不需要整体式安装系统。只有垂直杆式避雷方案才能发挥奇效。

在建筑物中储存爆炸物

一些建筑物可能含有炸药,例如硝化甘油 (NG)。这些结构需要悬挂式水平避雷针作为整体安装系统,垂直杆式避雷针无法提供所需的保护。这些悬挂式水平避雷针应至少安装在结构上方 2 米的高度。关于内部间距,避雷针之间的最小间距应为 3 米。

电气安全 - 接地

故障电流总是寻找电阻最小的路径,并通过该路径流向附近的系统,从而对它们造成核心损伤。在这方面,金属结构的所有主要构件都应根据避雷系统进行接地并良好连接。这包括相关金属结构的连续金属加固和服务。

这种接地应至少在结构周围的两个地方进行。它们应等距分布,它们之间的间隙不应超过 15 米。这些结构包含金属框架。金属框架也应接地到避雷系统。

Bonding

所有进入内部的导体都应采用金属外壳。金属外壳在结构内应电气连续。安全员检查结构是其关键责任。

导体进入结构内部的点应相对于供电侧接地,并应直接连接到避雷系统。

对于直接连接到架空线路的结构的导体,存在不同的接地策略。在此,应在架空线路和进入结构的点之间连接一条埋地金属护套或铠装电缆。

还可以连接诸如电压相关电阻器之类的浪涌保护装置。此保护装置的接地端应与电缆护套或铠装连接。这种类型的接地将使整个结构免受雷击。

电气安全 - 变压器安全

变压器是任何行业的主要电源。

如果未采取严格的保护措施,电压等级的转换可能会对人员或附近区域造成严重损害。安全检查员有责任使用以下清单对变压器进行以下状态评估:

主变压器检查清单

任务 不适用 备注
主油箱
油漆系统状况良好
观察到锈蚀
油箱接地状况良好
导管和配件固定牢固
外部铁芯接地装置
观察到漏油
冷却系统
散热器或冷却器翅片已清洁
所有通往主油箱的阀门均打开并固定牢固
所有翅片均到位且可操作
所有油泵均到位且可操作
油流量指示器正常工作
观察到过度振动或噪音
任何漏油情况
油保养
惰性气体正压
氮气保护层调节器设置正确
气体保护层压力检查正确
套管
全部清洁且无缺陷
正确检查油位
任何漏油情况
断电分接开关 (DETC)
分接位置指示器位置
锁紧机构已检查
负载分接开关 (LTC)
分接位置指示器位置
硅胶呼吸器
任何漏油情况
控制柜
连接/组件状况良好
已检查密封件的防风雨性能
已检查加热带
保护装置
油温指示读数
油温指示设定点
绕组温度指示读数
绕组温度指示设定点
布赫霍尔兹继电器报警/跳闸
气体检测器报警/跳闸

电气安全 - 电机操作安全

如今,大多数意外伤害都是由电机事故造成的。在高能量环境中工作的设备使用者,如果未遵守有效的预防措施,就会面临严重的危险。鉴于所涉及的风险众多,用户务必应用并遵循安全操作规程。导致此类事故的因素多种多样——酒精影响、驾驶员经验不足、未系安全带或幼儿干扰。这些因素需要分别解决。避免电机伤害意味着要针对不同类型的车辆采取安全措施。

单相电机安全

单相电机包括所有输出功率约为 1 马力 (1HP) 的设备。单相电机广泛用于家用电器,例如洗衣机、电动玩具、风扇、鼓风机等设备。为了确保这些设备的安全,务必采取以下预防措施:

  • 进行持续故障排除以确定单相电机设备中的功能是否正常工作。

  • 对电机绕组进行适当的检查。

  • 执行电源测试以确定电机是否存在任何问题。

  • 不要长时间放置短路电池,因为它最终会爆炸。

  • 不要使电机超过 12 伏的电压。

两相电机安全

在开始操作两相电机之前,请确保遵守所有基本安全指南。不遵守安全预防措施往往会导致触电、火灾或人身伤害等事故。一些安全预防措施包括以下内容:

  • 不了解操作的人员不得进入两相电机正在运行的工作区域。

  • 始终记得佩戴护目镜以确保眼睛安全。

  • 切勿将电机无人看管运行。

三相电机安全

三相电机包括重型工业机械。这些机器需要高电压才能运行,因此必须采取极端措施以防止可能具有危险性质的意外伤害。在操作这些机器之前,请确保佩戴安全防护装备,例如手套、靴子和耳罩,以保护自己免受有害影响。

在操作电机时采取安全措施是一个重要方面,因为它可以确保操作人员的安全。因此,安全员必须格外小心。电机使用者应佩戴所有必要的安全设备,以防止任何故障。遵守这些措施有助于检测异常情况。

电气安全 - 发电机操作安全

备用发电机需要用来应对停电。它们方便易用,但也可能对生命和财产构成危险。在发电机的安装、操作和维护期间,务必遵循正确的标准、程序和充分的预防措施。建议通过咨询制造商、阅读手册和遵循指南来创造安全的工作环境。安全操作规程不仅可以避免危险,还可以提高设备的质量和使用寿命。

安装和维护期间的安全预防措施

发电机的安全取决于从选择到维护的多个环节。任何错误都可能导致严重危险。

发电机选择

选择取决于停电时需要通电的设备数量。根据所需的恒定瓦数和浪涌额定值选择发电机。

安装过程

必须聘用获得授权、合格且经过认证的技术人员和工程师,他们必须了解发电机、安全规范和标准。安装过程必须满足 NFPA 110 中关于“应急和备用电源系统标准”的信息。

操作

在运行状态下,发电机排放的废气(有毒气体,如一氧化碳)需要得到适当的通风。该区域应没有易燃材料。

维护

需要定期检查和定期维护发电机部件、电缆连接和电池。进气系统、燃油系统、排气系统、电气系统和控制系统需要按照时间表进行检查。如果发现任何损坏,请立即更换。

发电机安全检查

例行检查可以减少危险发生的可能性。对于柴油发电机,需要密切监控排气、燃油、发动机和直流电气系统。

  • 润滑服务 - 必须定期使用油尺检查油位和油质。

  • 冷却系统 - 检查冷却液液位。清洁散热器,但不要损坏散热片。

  • 燃油系统 - 在燃油降解之前将其储存起来。测试和抛光也是主要要求。应检查空气冷却器管道和软管是否存在泄漏、孔洞、裂缝、污垢和碎屑。

  • 电池测试 - 需要进行电池测试和清洁以提供足够的启动功率。用小苏打和水溶液清洗端子,并涂上凡士林。检查电解液的比重和液位。如果比重计读数低于 1.215,则为电池充电。如果电解液液位低,则在注油口处加入蒸馏水。

  • 发动机运转 - 至少每月对发动机进行一次 30 分钟的运转,从加载到无负载状态。发动机应始终保持清洁。

  • 排气系统 - 建议检查所有连接点、焊接点和垫片是否存在泄漏,并应立即进行修复。

问题(Questions)

1. 发电机安装必须遵循哪些标准?

a) NFPA 70

b) NFPA 85

c) NFPA 110

d) NFPA 100

答:c

解释(Explanation)

NFPA 110 描述了“应急和备用电源系统标准”,其中包括发电机的安装过程。

2. 发电机在运行状态下排放什么气体?

a) 氮气

b) 氧气

c) 一氧化碳

d) 以上所有

答:c

解释(Explanation)

在运行状态下,发电机排放有毒气体,如一氧化碳。

3. 电解液比重在什么点时需要为电池充电?

a) 小于 1.215

b) 大于 1.215

c) 等于 1.215

d) 以上都不是

答案:a

解释(Explanation)

当电解液比重小于 1.215 时,需要再次为电池充电。这由比重计测量。

电气安全 - 起重机操作安全

借助起重机及其基础可以提升、下降或移动负载。这对操作员来说是一项危险的任务。如果发生任何类型的故障,例如结构性故障、倾覆、坍塌、接触不良或物体坠落,都可能损害负载、其他设备和工人。为了消除危险,OSHA 标准描述了使用起重机安全处理负载的程序。它还涵盖了设备安全和起重机操作员的安全起重机操作责任。在处理负载之前,需要仔细检查起重机系统。

使用前安全检查

始终建议采取预防措施以避免危险。检查通过生动地测试起重机来确保起重机安全。

  • 工作区域应为宽阔区域,并使用注册的起重机来处理材料。

  • 操作员应具备使用起重机的资格、认证和许可证。

  • 起重机的安全考虑工作场所因素,如地面承载能力、潮湿或多风的气候。

  • 安装和调试活动必须由专家监督。

  • 组件必须按照正确的顺序组装,包括限位开关、载荷指示器、吊索连接、绳索和其他附件。

  • 如果存在任何有缺陷的系统,则应立即更换。

  • 检查起重机是否存在漏油、振动或噪音。

  • 熟悉控制装置。

  • 检查指示器,例如载荷指示器、工作空间限位器、防碰撞装置和起重机运动指示器。

  • 检查钩块,并确保其工作状况良好

  • 检查钢丝绳是否有任何变形,例如断丝、股线变形、扭结、过度磨损、鸟笼效应、压扁、生锈和拉伸。

  • 确保吊索角度始终大于45ᵒ

操作安全

操作人员在使用起重机和提升机工作时,必须考虑以下安全问题并避免事故。

序号 描述 示例
1 操作环境中没有新的危险。 Hazards On Operating Environment
2 假设和疑虑会导致事故。 Doubts Lead to Accidents
3 起重机必须从中心吊起重物,而不是从侧面吊起。避免重物摆动 Crane Taking Load
4 不要在人员上方吊起重物 Dont Lift Load Over People
5 不要将提升机绳索或链条用作吊索 Hoist Rope
6 不要试图同时处理多项任务 Multitaske
7 确保重物连接正确,并与其他团队成员进行清晰的沟通 Ensure Load Connected
8 确保起重机与固定物体之间的间隙。A≥ 750mm,B≥ 600mm Clearance Between Cranes Fixed Objects
9 不要将悬挂的重物无人看管 Load Unattended

紧急安全

在起重机将要运行的每个工作场所安装时,都应制定应急计划。

  • 起重机应具备紧急进出设施。

  • 应测试应急计划的有效响应,并将结果通知紧急服务部门。

  • 必须对工人进行应急程序培训。

  • 操作区域附近应配备医疗设施。

  • 疏散位置标志应放置在工人能够看到工作场所所有区域的位置。

问题(Questions)

1. 为安全起见,吊索角度是多少?

a) 小于45ᵒ

b) 大于45ᵒ

c) 小于60ᵒ

d) 大于60ᵒ

答案:b

解释(Explanation)

如果吊索角度大于45ᵒ,则重物将被正确地平行于水平面提升。如果角度不同,则重物将倾斜,并可能造成危险。

2. 起重机与重物之间的安全间隙是多少?

a) ≥ 750mm

b) ≤ 750mm

c) = 750mm

d) 以上都不是

答案:a

解释(Explanation)

出于安全考虑,起重机与重物之间的计算间隙大于750mm。

3. 起重机从侧面吊起重物会发生什么?

a) 重物将倾斜

b) 重物摆动

c) 重物可能会掉落

d) 以上所有

答案:d

解释(Explanation)

如果起重机从一侧吊起重物,则重物将倾斜、摆动或掉落。这可能导致危险。因此,建议在重物中心吊起重物。

预防性维护期间的措施

如果工厂及其附件没有定期检查和维护,最终将对在这些设备附近工作的工人造成危险。机器可能会发生故障,导致业务损失。因此,为了避免此类事故,定期维护以及安全检查至关重要。现在,仅仅掌握定期维护的知识是不够的,了解在现场进行预防性维护时应遵循的安全措施也很重要。

预防性维护的安全措施

现在让我们看看预防性维护的不同安全措施。

佩戴防护用品

任何安全检查和维护都不得在没有任何防护设备的情况下进行。例如,手套、口罩、护目镜、靴子、夹克等。

发布工作许可证

如果您要对起重机进行离线维护,请提前发布工作许可证并在工人中传达信息。否则,由于缺乏了解,在设备上工作的人员可能会遇到风险。

进行风险评估

在进行维护活动之前,必须进行风险评估,并且所有工人必须参与其中。这将有助于工人更好地了解流程,并使他们能够对其自身参与的风险进行额外的评估。

有效且持续的沟通

很多时候,是信息链断裂导致预防性维护期间发生事故。如前所述,公司每位员工都应至少提前3天被告知即将进行的预防性维护。此外,安全员还应考虑让工人当天也了解维护信息。

考虑工具

预防性维护需要测试机器的最高能力。因此,不应该仅仅因为缺少合适的工具而妥协。收集运行测试所需的必要工具、电线、测试仪和其他设备,而不会让自己暴露在高电压和电流中。

始终有人在你身后

以两人或三人小组进行预防性维护工作始终是一个好习惯。当您独自工作时,风险因素会增加。但是,当您有人在您身后时,风险因素往往会降低。

电气安全 - 安全设备类型

工作场所发生危险的可能性不容忽视。因此,根据1984年宪法安全与健康法第19条,应为每位员工提供足够的个人防护设备(PPE)。

个人防护设备类别

个人防护设备可以分为以下几类。

呼吸安全

化学物质、粉尘可以通过呼吸进入人体,从而导致胸痛、头痛和其他与呼吸问题相关的症状。因此,需要呼吸安全设备,例如一次性过滤半面罩、半面罩、全面罩等。

眼睛安全

以下设备用于保护眼睛:-

  • 安全眼镜
  • 护目罩
  • 护目镜
  • 面罩等。

耳朵安全

如果噪音或声级超过85分贝,则需要听力保护设备来保护耳膜。为了保护,可以使用耳塞、半入耳式耳塞和耳罩。

手部安全

有害物质和化学物质可能会被吸收到皮肤中,从而导致挫伤、割伤、擦伤等。为了避免这些,可以使用手部安全设备,例如手套、指套和护臂。

脚部安全

在工厂区域,从高处坠落、滚落、挤压或穿透尖锐物体更为常见。为了保护脚部免受所有这些伤害,员工需要以下物品:-

  • 安全鞋
  • 跖骨护具
  • 脚趾护具
  • 护腿
  • 带钉鞋底等。

头部安全

保护员工免受潜在的头部伤害是任何安全计划的重要组成部分。因此,为员工配备了安全帽。安全帽分为三类

  • A类(耐压高达2.2千伏)
  • B类(耐压高达20千伏)
  • C类(提供轻量级防护)

人类行为的影响

人在工作场所中的作用至关重要。无论组织配备了多少技术,始终都需要人来操作和监控。工人的安全取决于他/她对机器的态度。操作机器时粗心大意会导致事故,在某些情况下甚至会导致死亡。分析工人对机器的行为非常重要,以便您将来可以阻止任何电气危害。

事故识别

在本节中,我们将了解如何识别事故。需要考虑以下几点来识别事故:-

事故原因

确定导致事故的原因。

事件

详细分析导致事故的一系列事件。

事故之间的差异

将当前事故与以前的事故进行比较。

风险强度

确定工人正在执行的任务中涉及的风险。

组织的过失

找出是工人的过失还是组织的过失。

改进系统

在本节中,我们将学习如何改进系统。

任务分析

每项工作都需要一组不同的动作,并且工人的每个动作都会对其他动作产生连锁反应。工人执行的每项任务都需要工人做出某种程度的选择,而这种选择有时会导致工作场所的危害。

请遵循以下示例,以便对任务分析有一个大致的了解。

示例

假设工作场所的一名工人被要求将空调的温度提高2度。现在,这项任务看起来很容易执行,但由于人的行为可能会发生错误。考虑以下可能导致错误的操作:-

按下错误的按钮

如果工人不知道该按哪个按钮,并且假设是正确的按钮而按下了错误的按钮,则会发生滑失型错误。

无知操作

工人按下了正确的按钮,但在那一刻他/她认为(自己猜想)该开关用于其他用途。

违规

在这种情况下,员工完全知道该按哪个按钮,但仍然按下错误的按钮以更快地完成任务。

选择分析

所有人类都倾向于在工作场所犯错误,尤其是在他们轮班结束时,因为他们很累,并且专注于尽快回家。因此,在评估人的行为和表现时,必须考虑到没有人是100%完美的。当工人面临工作内外压力时,他/她很可能会犯错误。解决这些问题有助于防止错误并避免将来发生任何事故。

工人的选择分析分为两个方面:-

工人的个人视角

  • 年龄
  • 性别
  • 个人特征
  • 学习方式
  • 冒险的倾向

工人的工作场所视角

  • 组织文化
  • 办公室政治
  • 组织的奖励制度
  • 管理系统
  • 组织提供的培训质量

分类人为错误

在本节中,我们将对不同的人为错误进行分类。

有两种分类方法:-

  • PHECA - 潜在人为错误原因分析
  • SHERPA - 系统化人为错误减少和预测方法

PHECA

潜在人为错误原因分析侧重于工作场所中给定的任务以及他/她犯下的错误。任务可能与操作、维护、监控、检查和沟通有关。

以下是工人造成的错误:-

  • 任务未完成
  • 部分完成了任务
  • 完成了任务,但不是要求的精确内容
  • 完成了超过要求的任务
  • 在指定时间之前完成了任务

SHERPA

系统化人为错误减少和预测方法结合了任务和错误方法。该方法单独存储错误类型。SHERPA将工人的错误与其绩效目标联系起来。错误的原因与工人所拥有的技能或知识相关联。

问题(Questions)

1. 识别组织中的事故至关重要。以下哪一项不是识别工作场所事故的方法?

a) 事故原因

b) 导致事故的事件

c) 事故中涉及的人数

答 - c

2. 在进行选择分析时,以下哪一项不属于“工人的个人视角”?

a) 个人特征

b) 奖励制度

c) 冒险的倾向

答 - b

3. PHECA代表什么?

a) 潜在人为错误原因分析

b) 潜在人为错误原因意识

c) 个人人为错误原因意识

答 - a

一目了然的注意事项

将带电设备误认为断电设备是可能导致电气事故的主要原因之一。组织必须对员工进行适当的培训,以便他们在操作机器时采取适当的预防措施。当然,员工也应负起责任,极其谨慎地工作,并尽可能避免危险情况。

员工应该做的事情

在本节中,我们将学习员工需要执行的操作。

  • 在执行任何任务之前,请确保设备完全断电,并且在工作的任何阶段都不会重新通电。

  • 为了谨慎起见,理想的做法是在控制单上写下您将要采取的所有措施。

  • 重新检查您的书面说明,如果可能,您可以与您的主管或同事讨论。

  • 始终遵守提供的操作说明。

  • 使用额定合适的仪器是必要的。建议仅使用高质量的绝缘工具、探头和探棒。

  • 按照顺序操作是安全操作的关键,特别是切换顺序。确保先关闭隔离器,然后再关闭相关的断路器。

  • 在测试设备时,至关重要的是您要创建一个宽敞的隔离区域。

  • 在现场工作时,您的生命安全至关重要。因此,您必须在工作时采取适当的预防措施。在承担任何风险之前,始终建议您考虑后果并采取充分的措施。

  • 如果您发现有人干扰您的工作方式,请礼貌地制止他们。如果同事正在您的测试区域工作并遵循错误的程序,则坚持要求他/她遵循正确的方法。

  • 在开始工作之前,请确保您以正确的顺序绘制所有设备的布局图。遵循正确的顺序不仅可以帮助您提供舒适的工作位置,还可以为您提供其他优势,例如:

    • 提供充足的工作空间

    • 方便访问您的设备

    • 允许您有足够的时间和视野来阅读您的说明

    • 提供充足的光线

    • 在紧急情况下提供快速通道

员工不应该做的事情

在本节中,我们将了解员工应避免的不同操作。

  • 故障发生时,如果故障仍在处理过程中,切勿尝试重新合上电路。应始终找到故障的位置,然后将其消除或修复。在采取适当措施之前,请勿对电路进行任何操作。

  • 除非电机负载已断开,否则请勿尝试打开发电机组的电源。

  • 如果初级绕组能够允许电流流过,则切勿尝试断开次级绕组。此外,切勿使用次级绕组开路作为初级绕组的励磁电源。

  • 在操作电路之前,请确保它已完全断电或已被授权人员弃用。在此之前,最好与之保持距离。

  • 在使用测试设备时,切勿尝试与任何安全装置交互,因为这非常不安全。

  • 在运行直流电机时,务必确保同时断开电枢和打开励磁电路。在没有适当的措施的情况下,切勿尝试运行直流电机。但是,只有在您确保了励磁电路中的断路器的情况下,才能谨慎地尝试。

  • 在使用测试设备时,切勿更改任何永久连接,即使您确实更改了,也请确保与您的主管正确协商。如果您修改了测试设备,请确保用块体字母进行标记。使用完设备后,将连接恢复到其原始位置,除非您的主管要求您不要这样做。

  • 切勿使用损坏的设备或将故障设备放置在其他人可以接触到的地方。

  • 即使您的伤势看起来很轻微,也请务必由训练有素的专家进行充分检查。

问题(Questions)

1. 操作设备之前不应该做什么?

a) 更改永久连接

b) 未充分断电

答案 - A

2. 运行直流电机时,必须

a) 打开励磁电路

b) 关闭励磁电路

答案 - A

3. 控制单上应该写什么?

a) 执行任务时应采取的适当措施

b) 设备的技术规格

答案 - A

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